Активность защитных механизмов у коров в условиях повышенной плотности загрязнения почв радиоцезием при скармливании биополимера из древесины даурской лиственницы

Размещено на http://www.allbest.ru/

Активность защитных механизмов у коров в условиях повышенной плотности загрязнения почв радиоцезием при скармливании биополимера из древесины даурской лиственницы

А.А. Романенко

М.В. ТАЛЫЗИНА

А.В. КРИВОПУШКИН

Е.В. КРАПИВИНА

Ю.Н. ФЕДОРОВ

Оценивали влияние биополимера из древесины даурской лиственницы на биохимический и иммунный статус коров черно-пестрой породы в условиях повышенной плотности загрязнения почв радиоцезием. Показано, что скармливание биополимера из древесины даурской лиственницы способствовало оптимизации морфологического состава крови и повышению функциональной активности факторов естественной резистентности животных.

Ключевые слова: биополимер из древесины даурской лиственницы, биохимический и иммунный статус, крупный рогатый скот, радиационное загрязнение.

ACTIVITY OF PROTECTIVE MECHANISMS IN COWS IN THE CONDITIONS OF INCREASED DENSITY OF SOIL POLLUTION BY RADIOCAESIUM DURING FEEDING OF DAURIAN LARCH WOOD BIOPOLYMER

A.A. Romanenko, M.V. Talyzina, A.V. Krivopushkin, E.V. Krapivina, Yu.N. Fedorov

S u m m a r y

The authors have estimated the effect of biopolymer from Daurian larch wood on biochemical and immune status in cows of the Black-and-White breed in the conditions of increased density of soil pollution by radiocaesium. It was shown that the feeding of biopolymer from Daurian larch wood result in optimization of morphological blood composition and the raising of functional activity of factors of animal natural resistance.

Защитные механизмы организма многообразны и действуют совместно, дополняя друг друга. Важнейшим критерием естественной резистентности является функциональная активность нейтрофилов (1). Состояние иммунной системы характеризуется главным образом количеством лимфоцитов в крови, их популяционным и субпопуляционным составом, а также концентрацией иммуноглобулинов в сыворотке крови (2).

Известно, что к основным проявлениям негативного эффекта ионизирующего излучения относится активация перекисных процессов в биологических мембранах, приводящих к их модификации, вследствие чего снижается функциональная активность клеток, в том числе нейтрофилов и лимфоцитов. Многочисленными исследованиями доказано, что широко распространенные в природе полифенольные соединения, в частности биофлавоноиды, обладают антиоксидантными свойствами (3). Дегидрокверцитин -- биофлавоноид, входящий в состав полимера из древесины даурской лиственницы, который может способствовать восстановлению антиоксидантной системы защиты организма, что особенно актуально в условиях повышенной плотности загрязнения почвы радиоцезием.

Цель нашей работы заключалась в изучении активности защитных механизмов у коров при скармливании биополимера из древесины даурской лиственницы в условиях повышенной плотности загрязнения почвы радиоцезием.

Методика

Научно-производственный опыт проводили в ОПХ филиала Всероссийского института удобрений и агропочвоведения (ВИУА) (Брянская обл., Новозыбковский р-н). Плотность загрязнения почвы хозяйства радиоактивным цезием составляла 15-40 Ku/км2 (после аварии на Чернобыльской АЭС проведено коренное улучшение пастбищ с высевом смеси злаковых трав). По принципу парных аналогов были сформированы две группы коров черно-пестрой породы четвертого отела со среднесуточной молочной продуктивностью 10-11 кг (I -- контроль, II -- опыт, по 6 гол. в каждой). Условия содержания животных соответствовали ветеринарно-зоогигиеническим требованиям. Опыт проводили в летний пастбищный период в течение 60 сут. Дополнительно животным ежедневно скармливали концентраты (по 2 кг/гол.), а коровам II группы также биополимер из древесины даурской лиственницы (50 г/гол.), содержащий до 1,5 % дегидрокверцитина (препарат предоставлен профессором Ю.П. Фомичевым, Всероссийский НИИ животноводства). По окончании эксперимента из яремной вены до утреннего кормления отбирали пробы крови для анализа.

Количество лейкоцитов и эритроцитов в крови подсчитывали в камере Горяева, лейкоцитарную формулу -- в мазках, окрашенных по Романовскому-Гимза. Фагоцитарный показатель (ФП, %) рассчитывали по доле нейтрофилов, способных к поглощению частиц латекса. Функционально-метаболическую активность нейтрофилов оценивали по результатам реакции восстановления нитросинего тетразолия (4, 5). Поглотительную способность нейтрофилов (ФП, %) и активность их оксидазных систем (+НСТ, %) оценивали в двух состояниях: базальном (баз.) -- в свежевзятых образцах крови, стабилизированной гепарином, и стимулированном (стим.) -- после внесения в пробы крови зимозана, что моделирует условия антигенного воздействия и позволяет охарактеризовать адаптационные резервы поглотительной и микробицидной способности нейтрофилов (6); кислородонезависимую микробицидность нейтрофилов периферической крови -- по содержанию в них катионных белков по методу В.И. Жибинова (7), рассчитывая средний цитохимический коэффициент (СЦК) по формуле, предложенной Н.А. Макаревичем (8). Численность популяции Т- и В-лимфоцитов (Е-РОЛ и М-РОЛ, %) определяли по реакции розеткообразования с эритроцитами соответственно барана и мыши (9), субпопуляции иммунорегуляторных Т-лимфоцитов, обладающих преимущественно хелперной (Е-РОЛтр., %) и супрессорной (Е-РОЛтч., %) активностью, -- по тесту с теофиллином (10); содержание иммуноглобулинов -- методом простой радиальной иммунодиффузии по Манчини (11), общий белок -- рефрактометрически, белковые фракции -- нефелометрическим методом (12), концентрацию мочевины в сыворотке крови -- по реакции с диацетилмонооксимом, глюкозы -- глюкозооксидазным методом, креатинина -- по реакции Яффе, билирубина -- методом Йенрашика-Клеггорна-Грофа, активность аспартат- и аланинаминотрансферазы (АСТ и АЛТ) -- по методу Райтмана-Френкеля (13).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием компьютерных программ (14). В качестве физиологической нормы служили соответствующие показатели, приведенные в литературе (15-18).

Результаты. Морфологический анализ крови коров обеих групп свидетельствовал о соответствии большей части показателей гемограммы значениям физиологической нормы. Исключение составило повышение доли эозинофилов (у животных I и II групп соответственно 19,581,97 и 18,201,63 %). Известно, что по количеству эозинофилов можно судить о состоянии глюкокортикоидной функции коры надпочечников (17): повышение концентрации кортикоидов в крови приводит к уменьшению числа эозинофилов, а ее снижение -- к увеличению (19). Учитывая планово проводимую дегельминтизацию, выявленное увеличение числа эозинофилов в крови коров служит косвенным подтверждением снижения активности коры надпочечников.

Кроме того, следует отметить уменьшение доли палочкоядерных и увеличение -- сегментоядерных нейтрофилов в периферической крови, что указывало на дегенеративный сдвиг ядерной формулы этих клеток, обусловленный недостаточной функциональной активностью красного костного мозга. В крови у коров обнаружили значительное количество лимфоцитов с деформированным ядром, главным образом с фрагментацией (у животных I и II групп соответственно 4,740,52 и 4,610,80 % от числа лимфоцитов в крови), что является этапом апоптоза. Известно, что даже низкие дозы ионизирующего облучения (до 1 мЗв) вызывают морфологические изменения в клетках периферической крови (20) и наиболее часто облучению сопутствует фрагментация ядер и клеток (21). Этот вид патологии практически не встречается в лимфоцитах крови животных, содержащихся на территориях с плотностью загрязнения почв ниже 1 Ku/км2, но появляется при более высоком уровне загрязнения (22).

Естественная резистентность животных была недостаточной, о чем свидетельствовал низкий адаптационный резерв поглотительной способности и кислородозависимой микробицидности нейтрофилов крови: после внесения в пробы зимозана у коров I и II групп фагоцитарный показатель составлял соответственно 14,532,35 и 26,867,62 %, а доля НСТ-позитивных нейтрофилов -- 22,036,25 и 35,314,86 %. Кислородонезависимая микробицидность нейтрофилов крови, о которой судят по содержанию в них катионных белков (СЦК), у животных обеих групп существенно не различалась и соответствовала значениям физиологической нормы (для I и II групп -- соответственно 1,570,13 и 1,440,17).

У коров, получавших с кормом биополимер (II группа), морфологический состав крови и фагоцитарная активность нейтрофилов крови приближались к физиологической норме, но в связи с индивидуальными колебаниями показателей достоверно значимой разницы установлено не было.

биополимер корова иммунный

При изучении влияния препарата на клеточное звено иммунной системы у дойных коров (табл. 1) выявили низкое содержание в крови Т-лимфоцитов, в частности те-офиллинрезистентных, облада-ющих преимущественно хелперной активностью. У животных II группы по сравнению с контрольными отмечали более выраженный инверсный эффект теофиллина (Р > 0,05), что свидетельствует о тенденции к активации Т-лим-фоцитарного звена под воздействием использованного би-ополимера.

Доля лимфоцитов, не имевших Т- или В-маркеров, у коров обеих групп достоверно значимо не различалась, но наблюдалась тенденция к повышению количества 0-лимфоцитов в крови у животных II группы. При этом доля В-лимфоцитов в крови коров опытной группы была на 18,42 % (Р > 0,05) ниже, чем в контроле, что коррелирует с более низким содержанием IgM (на 24,25 %, Р < 0,05) в сыворотке крови у животных II группы и может свидетельствовать об их пониженной антигенной стимуляции и, следовательно, более благополучном состоянии вследствие активности механизмов естественной резистентности.

Концентрация общего белка, в том числе альбуминов, а также относительное содержание г-глобулинов в сыворотке крови коров обеих групп соответствовали значениям физиологической нормы (табл. 2). Однако концентрация -глобулинов в сыворотке крови животных была ниже, а в-глобулинов -- выше нормы, что характерно для симптоматики патологического состояния печени (23). На такую возможность указывала также достаточно высокая активность АЛТ и АСТ в сыворотке крови у животных обеих групп. То есть использование в рационе животных опытной группы биополимера не оказало существенного влияния на биохимические характеристики сыворотки крови у дойных коров.

Таким образом, у подопытных коров в условиях плотности загрязнения почвы радиоактивным цезием 15-40 Ku/км2 выявлено напряжение механизмов гомеостаза, на что указывает несоответствие части показателей лейкограммы величине физиологической нормы (значительное число лимфоцитов с фрагментированным ядром и низкое -- палочкоядерных нейтрофилов при высоком содержании эозинофилов), а также крайне низкие характеристики адаптационного резерва поглотительной способности нейтрофилов крови, их кислородозависимой микробицидности и доля Т-лимфоцитов в крови. Скармливание коровам в течение 60 сут по 50 г/гол. биополимера из древесины даурской лиственницы, содержащей до 1,5 % дегидрокверцитина, обусловило выраженную тенденцию к оптимизации морфологического состава крови и повышению функциональной активности механизмов естественной резистентности, что, в свою очередь, способствовало снижению антигенной нагрузки и, соответственно, концентрации IgM в сыворотке крови у животных.

Литература

С а п о в И.А., Н о в и к о в В.С. Неспецифические механизмы адаптации человека. Л., 1984.

П е т р о в Р.В. Иммунология. М., 1987.

Химическая энциклопедия. М., 1988, т. 1: 556-557.

Ш у б и ч М.Г., М е д н и к о в а В.Г. NBT-тест у детей в норме и при гнойно-бактериальных инфекциях. Лаб. дело, 1978, 1: 663-666.

Ш у б и ч М.Г., Н е с т е р о в а И.В., С т а р ч е н к о В.М. Тест с нитросиним тетразолием в оценке иммунологического статуса детей с гнойно-септическими заболеваниями. Лаб. дело, 1980, 7: 342-344.

Х а и т о в Р.М., П и н е г и н Б.В., И с т а м о в Х.И. Экологическая иммунология. М., 1995.

Ж и б и н о в В.И. Применение лизосомально-катионного теста. Ветеринария, 1983, 8: 30-31.

М а к а р е в и ч Н.А. Лизосомально-катионный тест для оценки уровня резистентности организма крупного рогатого скота. Ветеринария, 1988, 5: 26-28.

П о н я к и н а И.Д., Л е б е д е в К.А., В а с е н о в и ч М.И. и др. Способ определения иммунологического состояния организма. А.с. 1090409 (РФ) МКИ3 А 61 К 39/00, № 3429. 198/28-13. Бюл. изобр. и откр. № 17. М., 1984.

П е т р о в Р.В., Х а и т о в Р.М., П и н е г и н Б.В. и др. Оценка иммунного статуса человека при массовых обследованиях (методология и методические рекомендации). М., 1989.

Б э м Э. Простая радиальная иммунодиффузия по Манчини. В кн.: Иммунологические методы. М., 1987: 49-57.

Методические указания по применению унифицированных биохимических методов исследования крови, мочи и молока в ветеринарных лабораториях. М., 1981.

Лабораторные методы исследования в клинике /Под ред. В.В. Меньшикова. М., 1987.

И в а н о в В.П., К р а п и в и н И.А. Программа для статистической обработки результатов зоотехнических, физиологических и биохимических исследований. В сб.: Новые формы и методы обучения студентов. Кострома, 1994, ч. 2: 90-91.

К а р п у т ь И.М. Гематологический атлас сельскохозяйственных животных. Минск, 1986.

К а с с и р с к и й И.А., А л е к с е е в Г.А. Клиническая гематология. М., 1970.

Б у з л а м а В.С. Общая резистентность животных при стрессе и ее регуляция адаптогенами. Докл. РАСХН, 1996, 1: 36-38.

T i z a r d I.R. Veterinary immunology. An introduction. 6th Edition. Philadelpia, London, Toronto, Montreal, Sydney, Tokyo, 2000.

У с т и н о в Д.А. Стресс-факторы в промышленном животноводстве. М., 1976.

С т а в и ц к и й Р.В., Г у с л и с т ы й В.П., К о в а л ь ч у к И.В. и др. Оценка реакции организма человека на однократное облучение в малой дозе. Мед. радиол. и радиац. безопасность, 1999, 44(33): 66-71.

Ж е р б и н Е.А., Ч у х л о в и ч А.Б. Радиационная гематология. М., 1989.

К р а п и в и н а Е.В. Влияние селенопирана на уровень атипичных лимфоцитов в крови у молодняка крупного рогатого скота в условиях повышенного содержания в среде 137Cs. В сб.: Мат. 5-й Междунар. науч. конф. «Опыт преодоления последствий Чернобыльской катастрофы в сельском и лесном хозяйстве -- 20 лет спустя после аварии на ЧАЭС». Житомир, 2006.

Б ы ш е в с к и й А.Ш., Г а л я н С.Л. Биохимические сдвиги в диагностике патологических состояний (с элементами патохимии). Новосибирск, 1993.

Размещено на Allbest.ru